Статические характеристики
На рис. 5.4, а представлено семейство выходных характеристик, а на рис. 5.4, б — управляющая характеристика при некотором значении uси = uсо.
Рассмотрим выходную характеристику при изи = 0. При малых значениях ит (участок АБ) ток стока пропорционален напряжению uси и определяется уравнением
(5.20)
По мере роста uси канал постепенно сужается и его проводимость уменьшается, что ведет к замедлению роста тока ic (участок БВ). При напряжении uси, равном напряжению насыщения, канал перекрывается и ток ic достигает значения Iс max, определяемого уравнением (5.18). Существование тока в режиме насыщения (участок ВГ) объясняется тем, что к области перекрытия приложена разность потенциалов Δи = uси – uнас. Эта разность потенциалов создает продольное электрическое поле, являющееся ускоряющим для подходящих к области перекрытия из канала электронов. Ускоряющее поле переносит подошедшие электроны через область перекрытия к стоку, вызывая в цепи стока ток. С ростом uси длина канала уменьшается, а напряжение на канале остается равным uнас поэтому напряженность поля в канале, а значит, и ток увеличиваются. Чем короче канал, тем больше относительное изменение тока при изменении напряжения uси.
Если на затвор подано отрицательное напряжение, то проводимость канала на начальном участке будет меньше, и характеристика проходит более полого. Кроме того, переход к режиму насыщения произойдет при меньшем значении напряжения uнас (см. уравнение (5.8)). Геометрическое место точек, соответствующих перекрытию канала при разных uзи и наступлению режима насыщения, на рис. 5.4, а показано пунктирной линией.
Рассмотрим управляющую характеристику (рис. 5.4, 6) при uси = const. Обычно эта характеристика соответствует режиму насыщения, в котором ток ic слабо зависит от напряжения uси, Физически изменение тока ic при изменении напряжения uзи обусловлено изменением толщины канала: чем больше отрицательное напряжение uси, тем тоньше канал, меньше его проводимость и, соответственно, ток. Теоретически зависимость тока ic от напряжения »зи в режиме насыщения определяется уравнением (5.19), которое для удобства расчетов обычно аппроксимируют квадратичной зависимостью:
(5.21)
Управляющая и выходные характеристики взаимосвязаны. Располагая семейством выходных характеристик, нетрудно построить управляющую характеристику путем переноса соответствующих точек из одной системы координат в другую, как это показано на рис. 5.4.
На статические характеристики влияет температура, что обусловлено зависимостью от температуры подвижности носителей заряда и контактной разности потенциалов в р-n-переходе. С ростом температуры подвижность носителей заряда в канале уменьшается, что ведет к снижению проводимости канала, то есть уменьшению тока стока, с другой стороны, с ростом температуры уменьшается контактная разность потенциалов, что влечет за собой расширение канала и увеличение тока.
Анализ показывает, что температурный коэффициент тока стока в режиме насыщения, определяемый двумя этими факторами, можно представить в виде
(5.22)
Первый член в правой части уравнения учитывает влияние температуры на контактную разность потенциалов, второй член — на подвижность. Величина т определяется из выражения, аппроксимирующего температурную зависимость подвижности в рабочем интервале температур:
Обычно для расчетов принимают т ≈ 2, a 
2 мВ/°С.
Из формулы (5.22) следует, что существует такое значение тока стока Iт, при котором температурный коэффициент равен нулю (рис. 5.5).
Этот ток можно определить, приравняв к нулю уравнение (5.22):
(5.23)
Температурный коэффициент тока у полевого транзистора меньше, чем у биполярного транзистора, и обычно не превышает 0,2 %/°С.